供东莞刀具镀钛.不锈钢铣刀涂层.TIN超硬涂层抗痒化纳米涂层

 
 
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更新 2024-09-20 12:44
 
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东莞市霖晨纳米科技有限公司

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刀具涂层:

TiN是一种通用型PVD涂层,可以进步刀具硬度并具有较高的氧化温度。

该涂层用于高速钢切削刀具或成形工具可获得很不错的加工效果。

(2)氮碳化钛涂层(TiCN)

TiCN涂层中添加的碳元素可进步刀具硬度并获得更好的表面润滑性,是高速钢刀具的理想涂层。

(3)氮铝钛或氮钛铝涂层(TiAlN/AlTiN)

TiAlN/AlTiN涂层中形成的氧化铝层可以有效进步刀具的高温加工寿命。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。根据涂层中所含铝和钛的比例不同,AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的表面硬度,因此它是高速加工领域又一个可行的涂层选择。

(4)氮化铬涂层(CrN)

CrN涂层良好的抗粘结性使其在轻易产生积屑瘤的加工中成为首选涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后,高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。

(5)金刚石涂层(Diamond)

CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供最佳性能,是加工石墨、金属基复合材料(MMC)、高硅铝合金及很多其它高磨蚀材料的理想涂层(留意:纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件,由于加工钢件时会产生大量切削热,并导致发生化学反应,使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏)。

适用于硬铣、攻丝和钻削加工的涂层各不相同,分别有其特定的使用场合。此外,还可以采用多层涂层,此类涂层在表层与刀具基体之间还嵌进了其它涂层,可以进一步进步刀具的使用寿命。

大部分硬质材料(涂层也是一种硬质材料)都是由一种金属和一种非金属构成。例如,一些常见的硬质涂层包括氮化钛(TiN)、氮碳化钛(TiCN)、氮 铝钛(TiAlN)、氮钛铝(AlTiN)和氮铬铝(AlCrN)。元素周期表显示了有可能成为候选涂层材料的金属和非金属元素。

在涂层过程中,体积较小的非金属元素涂覆TiN时为氮(N)嵌入到金属钛(Ti)的晶格空缺中。当沉积TiCN时,则由碳(C)部分取代了一些氮(N)。按照同样的原理,也可以确定沉积其他涂层所需要的金属和非金属元素。

这是PVD工艺的优势之一。由于金属材料在PVD涂层炉中为固态(而CVD工艺则需要引入气态金属),因此,几乎任何金属都可以用于PVD涂层。当然,并不是所有金属都对改善刀具性能有益,但它们都能用于涂层。

涂层的结构

经过多年的发展,涂层的结构已经发生了许多变化,有了很大的改进。在涂层技术中,通常有以下五种不同的结构:

1)单层结构

顾名思义,这种结构只有一层涂层。当我们在显微镜下观察这种结构时,可以看见一些长柱形涂层结构。这种涂层很容易涂覆,但也很容易产生裂纹和破损。想象一下,当一个球击中一束柱体时,这些柱体就会开始倒下,而裂纹轻易就能贯穿涂层,到达基体。

2)多层结构

多层结构是由许多不同的单层结构彼此重叠在一起构成的。表面花纹钢就是历史上此类结构的一个例子。多层结构涂层可将几种涂层材料的特性结合在一起,形成韧性与硬度俱佳的表面。

3)纳米多层结构

纳米多层结构与多层结构本质上相同,但其层厚却要薄得多:涂层厚度仅为原子级水平。

4)纳米复合涂层结构

纳米复合涂层采用了与硬质合金刀具类似的技术。这种纳米结构将粘结相(例如硬质合金中的钴)的韧性与纳米复合涂层的硬度结合在一起。

5)梯度结构

该结构的涂层性能具有渐变性:涂层中心部分较软而富有弹性,而在靠近表层时则变得坚硬而耐磨。

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